Apa itu megasporogenesis?

megasporogenesis adalah proses reproduksi seksual di tanaman angiosperma dan gymnosperma yang megasporas terbentuk. Proses ini melibatkan pembelahan sel reduksi (meiosis) di mana jaringan ovarium dan sel induk tanaman menimbulkan kantung embrio atau disebut juga gametofit betina.

Proses pembentukan spora sangat penting dalam reproduksi seksual tanaman. Studi tentang ini dan jenis proses embriologis lainnya, memungkinkan untuk mengetahui aspek evolusi dan taksonomi tumbuhan tingkat tinggi.

Apa itu megasporogenesis?

Perkembangan gametofit betina dan embrio pada tumbuhan herba Arabidopsis sp. Diambil dan diedit dari Double_fertilization_in_arabidopsis.jpg: * Female_gametophytic_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et al.derivives_and_early_zygotic_mutant_phenotypes_highlight_the_essential_role_of_corresponding_genes_for_reproductive_development.jpg: Johnston et al.derivivenses / pc / pc / pcActive] turunan 2.0 [worklicensesKetative] / 0 / derivative_component_component_of_component_development.

Pengetahuan tentang proses megasporogenesis digunakan untuk memahami reproduksi dan mencapai perbaikan genetik banyak tanaman dengan minat komersial tinggi, untuk mendapatkan siklus tanam yang sukses.

Indeks artikel

Deskripsi proses

Pada angiospermae

Angiospermae adalah kelompok organisme dengan ekstensi dan keragaman terbesar di antara tumbuhan. Mereka dicirikan terutama dengan menghasilkan bunga dan buah-buahan dengan biji, memiliki plastisitas bentuk yang besar dan telah beradaptasi untuk hidup hampir di mana saja di planet ini.

Dari sudut pandang filogenetik, kelompok tumbuhan ini bersifat monofiletik, yang menunjukkan bahwa semua spesies memiliki nenek moyang yang sama dan oleh karena itu klasifikasinya bersifat alami.

Pada kelompok tumbuhan ini, megasporogenesis dimulai di jaringan ovarium. Sel induk megaspora, melalui dua proses pembelahan meiosis (I dan II), akan membentuk empat inti atau megaspora haploid (dengan setengah beban genetik).

Dari keempat megaspora tersebut, tiga yang terbesar atau tertinggi akan berdegenerasi atau mengalami kematian sel, sedangkan yang terkecil atau terendah akan menjadi megaspora yang fungsional.

Megaspora yang berfungsi akan membentuk kantung embrio atau megagametofit (gamet betina). Untuk membentuk kantung embrio, tiga pembelahan mitosis lagi harus terjadi, yang akan membentuk delapan inti, sehingga menghasilkan kantung embrio.

Dalam kelompok tumbuhan ini, setidaknya diketahui tiga pola megasporogenesis:

Poligonum atau monosporik

Ini terjadi pada sebagian besar tanaman angiospermae. Dalam proses atau caral ini, sepiring sel terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I dan II, menghasilkan empat megaspora dengan masing-masing nukleus tunggal (tidak berinti), tiga di antaranya akan berdegenerasi seperti yang ditunjukkan pada proses umum sebelumnya, di mana embrio kantung terbentuk.

Alisma atau bisporic

Dalam caral ini, pelat sel terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I, tetapi tidak setelah meiosis II, sehingga menghasilkan dua megaspora binukleat (masing-masing dua inti), di mana hanya satu yang mengalami kematian sel dan yang lainnya akan menghasilkan kantung embrionik. .

Druse atau tetrasporic

Dalam pola ini, pelat sel tidak terbentuk setelah pembelahan sel meiosis I dan II, yang menimbulkan megaspora dengan empat inti (tetranukleat).

Dalam gymnospermae

Gymnospermae adalah tanaman berumur panjang, mampu mencapai ukuran besar. Mereka dicirikan dengan menghadirkan bunga yang sangat kecil dan tidak terlalu mencolok, mereka tidak menghasilkan buah, dan bijinya telanjang. Pinus dan cemara, misalnya, adalah tanaman gymnospermae.

Kelompok tumbuhan ini secara filogenetik dianggap polifiletik, yaitu spesies yang menyusunnya tidak diturunkan dari nenek moyang yang sama. Jadi itu adalah kelompok yang tidak wajar.

Megasporogenesis pada tumbuhan jenis ini juga dimulai, seperti pada angiospermae, dengan sel induk megaspora, yang melalui proses pembelahan sel meiosis menghasilkan empat sel haploid (megaspora) secara linier.

Dari empat megaspora yang terbentuk, hanya satu yang akan berfungsi dan akan membentuk gametofit betina (kantung embrio); kata gametofit betina terdiri dari jaringan di mana 2 atau 3 struktur yang disebut archegonia (tergantung pada spesies) telah terbentuk, khas dari beberapa gymnospermae seperti pinus.

Dalam archegonia ini pembelahan mitosis lain akan terjadi untuk membentuk sel telur besar untuk setiap archegonia. Tahap terakhir ini akan bervariasi antara spesies gymnospermae. Archegonia meninggalkan bukaan atau lubang di mana gametofit jantan akan masuk.

Pada tumbuhan ini proses ini dapat memakan waktu beberapa bulan untuk diselesaikan, sedangkan pada angiospermae, di sisi lain, dapat memakan waktu hanya beberapa jam atau hari.

Kegunaan Penelitian

Taksonomi dan sistematika

Studi embriologi difokuskan pada sistematika dan taksonomi, berusaha untuk menyelesaikan hubungan filogenetik antara kelompok organisme yang berbeda dan menyesuaikan, jika kasusnya memungkinkan, klasifikasi taksonomi mereka.

Baik pada tumbuhan dan hewan, studi semacam itu telah membantu menyelesaikan hierarki taksonomi dalam taksa yang lebih tinggi seperti kelas, ordo, atau keluarga. Studi embriologi evolusioner pada tanaman pada tingkat spesies relatif langka, meskipun mereka telah memperoleh beberapa kekuatan dalam beberapa dekade terakhir.

Studi megasporogenesis telah sangat berguna dalam membedakan kelompok taksonomi di seluruh dunia; misalnya studi tentang tanaman hias dari genus Crinum, Haemanthus dan Hymenocallis .

pertanian

Ada banyak penelitian yang dilakukan dalam embriologi, terutama gametogenesis tanaman komersial, seperti beras, kentang, jagung, gandum, kedelai, dan lain-lain.

Studi-studi ini memungkinkan untuk menentukan kondisi ideal untuk memperbaharui tanaman dan untuk mengetahui dengan pasti waktu sinkronisasi antara gamet, pemupukan dan perkembangan embrio, akibatnya meningkatkan pengetahuan dan teknologi yang berlaku untuk tanaman yang berbeda.

Apa itu megasporogenesis?

Siklus hidup tumbuhan angiospermae. Diambil dan diedit dari: LadyofHats Mariana Ruiz. Diterjemahkan oleh Chabacano [Domain publik].

Genetika

Upaya untuk mencapai perbaikan genetik tanaman sering mengakibatkan kemandulan mereka. Studi megasporogenesis dan analisis embriologis lainnya berusaha mengungkapkan apa yang terjadi dalam proses reproduksi, dan apa alasan mengapa embrio tidak dapat hidup.

Misalnya, sebuah penelitian yang diterbitkan oleh FAO pada tahun 1985, menunjukkan bahwa klon kentang tertentu steril, dan analisis mikrosporogenesis dan megasporogenesis memungkinkan untuk menyimpulkan bahwa tepetum dan endotelium telah kehilangan aktivitas fungsional atau fisiologisnya.

Tapetum adalah jaringan yang bertanggung jawab untuk menyediakan nutrisi bagi mikrospora selama perkembangannya. Karena hilangnya aktivitas ini, proses penyediaan nutrisi ke serbuk sari dan gametofit betina gagal. Akibatnya, kemandulan terjadi pada fase wanita dan pria.

Referensi

  1. Magaspora. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
  2. R. Yadegari & GN Drews (2004). Perkembangan Gametofit Betina. Sel tumbuhan.
  3. Morfologi tumbuhan berpembuluh. Unit 23, Reproduksi dan penyerbukan. Dipulihkan dari biologia.edu.ar.
  4. Sporogenesis. EcuRed. Dipulihkan dari ecured.cu.
  5. Reproduksi Seksual pada Gymnospermae. Lumen. Dipulihkan dari course.lumenlearning.com.
  6. Umum Gymnospermae. Sains dan Biologi. Dipulihkan dari Cienciaybiologia.com.
  7. MB Raymúndez, M. Escala & N. Xena (2008). Megasporogenesis dan megagametogenesis pada Hymenocallis caribaea (l.) Herb. (amaryllidaceae) dan beberapa ciri perkembangan maninya. Acta Botánica Venezuelica.
  8. JS Jos & K. Bai Vijaya (1985) Kemandulan pada klon ubi jalar [mikrosporogenesis, megasporogenesis]. Dipulihkan dari agris.fao.org.